Объемная влажность почвы это

Водно-физические свойства почв

Влажность почвы (В)характеризует содержание влаги (воды) в почве.Выражается в % от массы сухой почвы. В % от объема почвы — объемная влажность.

Влажность почвы (В) можно найти из простого соотноше­ния:

,

где — масса воды; mn — масса сухой почвы.

Объемная влажность почвы определяется отношением:

,

где — объем воды в почве; Vn — объем почвы.

Относительная влажность определяется при сравнении влажностей, определенных в разные сроки.

Водоудерживающая способность — свойство почвы удержи­вать влагу. Обусловлена сорбционными, капиллярными и не­которыми другими силами.

Влагоемкость— количество воды, характеризующее водоудерживающую способность почвы.

Максимальная адсорбционная влагоемкость (МАВ) — наи­большее количество прочносвязанной воды. Эта влага недо­ступна для растений.

Максимальная гигроскопичность (МГ)— наибольшее ко­личество влаги, которую почва может сорбировать из возду­ха, почти насыщенного водяным паром (95%). Влага недо­ступна для растений.

Влажность устойчивого завядания растений (ВЗ) — влаж­ность, при которой растения начинают обнаруживать призна­ки завядания, не исчезающие при перемещении растений в атмосферу, насыщенную водяными парами; нижний предел содержания доступной растениям почвенной влаги.

Влажность разрыва капиллярной связи (ВРК) — влажность почвы, при которой подвижность капиллярной влаги в процессе иссушения резко уменьшается.

Предельно полевая влагоемкость (ППВ) указывает на ко­личество воды, которое однородная по механическому соста­ву почва удерживает сорбционными и капиллярными силами при глубоком (>3 м) залегании грунтовых вод или верхо­водки. Она определяется после полного насыщения почвы водой и свободного стекания гравитационной влаги при отсут­ствии трансформации и испарения влаги с поверхности почв. Это очень важный показатель, его используют при расчетах избыточного количества влаги, которое необходимо удалить при осушительных мероприятиях. В засушливых районах орошение следует проводить до влажности, равной ППВ, так как влага сверх этого количества не удерживается верх­ними слоями почв и будет бесполезно теряться. Оптималь­ный для роста и развития растений диапазон доступной вла­ги находится в пределах 0,6-0,8 ППВ.

Разница между ППВ и ВЗ характеризует, по данным Н.А. Качинского, диапазон продуктивной влаги. По данным А.М. Шульгина, оптимальные запасы продуктивной влаги в метровом слое почвы находятся в пределах 100-200 мм. Запас влаги больше 250 мм характеризуется как избыточный, а менее 50 мм — недостаточный.

Динамическая влагоемкость (ДВ) — максимальное коли­чество воды, которое почва может длительно удерживать после полного насыщения и стекания свободной гравитацион­ной влаги в условиях данного положения грунтовых вод, при отсутствии трансформации и испарения с поверхности.

Водовместительность (ВВ) — количество воды, соответствующее полному заполнению почвенных пор и трещин влагой. ВВ — показатель непостоянный и изменяется в зависи­мости от положения грунтовых вод. Он всегда больше пока­зателя ППВ и при высоком залегании грунтовых вод прибли­жается к ДВ.

Для расчета запасов различных категорий влаги необхо­димо иметь исходные данные о влажности (В) почвы (% к массе почвы), плотности в естественном сложении (dec) и мощности слоя почвы (h, см), для которого рассчиты­вается это содержание. Тогда количество влаги (W) опреде­ляется произведением

Водопроницаемость— способность почвы воспринимать и пропускать через себя воду. Водопроницаемость можно оце­нить по шкале Н.А. Качинского, представленной в табл. 15.

Водопроницаемость почв тяжелого механического состава

Источник

Определение влажности почвы и грунта: методы и приборы

Основной показатель присутствия влаги в почве – влажность. Это процентное соотношение воды и сухой массы в грунте. Методы вычисления влажности классифицируются на несколько групп:

1. Первая – изъятие образцов земли и измерение влажности в лабораторных условиях.
2. Вторая – использование приборов, установленных в грунте при естественном залегании.

Зачем измерять влажность почвы и грунта

Во время вегетации в клетках и тканях растений содержится 70-90% воды. Влага – основной фактор, оказывающий влияние на плодородность земли.

Влажность почвы определяют для того, чтобы узнать:

• количество содержания влаги в земле;
• структуру грунта: плотность, эластичность;
• какие удобрения необходимы для грунта;
• какая культура может выращиваться на определенном участке;
• предупредить выветривание земли из-за чрезмерной сухости;
• определить способность грунта к сельскохозяйственным, агротехническим процессам.

Для полноценного развития растений, тканям и клеткам нужно получать необходимое количество воды, особенно во время роста. В этих целях и необходимо определить влажность грунта.

Опасность переизбытка и недостатка влаги

Переизбыток влаги может привести к отмиранию корневой системы, замедлению микробиологических процессов.

Недостаток – снижению урожайности плодовых и овощных культур, к их засухе и гибели.

Методы определения содержания влаги в почве и грунте

Существует 5 способов проверки количества воды в грунте. Самые популярные из них:

1. Гравиметрические – основаны на получении воды из грунта посредством химической реакции и испарения. Более точные результаты достигаются с использованием сушильной емкости.
2. Электромагнитные – связаны с действием влажности на электрические характеристики земли. Существует множество сенсоров, реагирующие на поляризацию, сопротивление или на два свойства одновременно. Приборы широко используются для определения влаги в верхнем слое, при глубинных исследованиях четкая корреляция отсутствует.
3. Микроволновые – базируется на низкой тепло- и электропроводности воды, характеристики излучения связаны с влагоемкостью. Минус – высокая цена приборов.
4. Тензометрический – основан на возможности грунта впитывать влажность. Устройства определяют колебания влагоемкости земли. Ноль означает, что грунт насыщен водой.
5. Термический – связан с тепловой инерцией почвы, ее влажности. Диагностика выполняется посредством портативных приборов.

На заметку! Среди отечественного производства, одним из самых эффективных и результативных приборов для определения влажности почвы признан влагомер МГ-44 . Он позволяет получить быстрые и более точные результаты, сравнительно с аналогичными приборами.

Определение влажности «на ощупь»

Самый достоверный способ определения количества воды в земле – лабораторный. Но, если у собственника участка нет оборудования, проверить состояние почвы он может «на ощупь». Нужно взять немножко земли, сдавить ее. Сделать заключение можно, опираясь на эти данные:

1. Порошкообразный грунт — 0% влаги
2. Не собирается в комок и не скатывается — меньше 20%
3. В комок собирается , но при подкидывании разлетается — 20-50%
4. Скатывается в твердый шар , при надавливании эластичен, быстро слипается — 75-100%

Хороший показатель – от 70%.

Внимание! На песчаниках скомканные шарики ломкие и рыхлые независимо от уровня влажности.

Самый быстрый способ измерения влажности

На основе электромагнитного метода измерения содержания влаги в земле изготавливаются разные устройства для садоводов, огородников и фермеров.

Самый популярный и востребованный среди влагомеров – модель МГ-44 . Прибор предназначен для определения относительного содержания воды в почве посредством радиочастотного чувствительного датчика.

Измерение влажности выполняется с применением косвенного метода, основанной на связи диэлектрических характеристик среды с ее влажностью. Повышение диэлектрических свойств исследуемого материала, говорит об увеличении количества воды в грунте.

Прибор МГ-44 предназначен для регионов с умеренными климатическими условиями. По защищенности от механического воздействия, влагомер имеет простое исполнение, корпус сделан из пластика, датчик из стали. В месте установки устройства допускается присутствие агрессивной среды, паров и газов, не превышающих допустимые норма согласно СН-245-71.

Важно! Преимущество прибора МГ-44 – высокая эффективность измерений, простота использования, возможность быстро получить результаты.

4 совета для получения точных результатов измерений

Точные измерения можно получить, следуя простой инструкции:

1. После удобрения земли, использовать влагомер можно через 3 суток.
2. Землю, которую будут проверять, нужно заранее полить.
3. В месте нахождения щупа почву утрамбовать.
4. Сделать 3 замера и определить среднее значение.

По окончанию измерений стержень устройства нужно хорошо обработать. Он должен содержаться в чистоте.

Норма влаги в грунте – 70-80%. Переизбыток влажности, как и недостаток отрицательно влияет на культуры. Влагомер МГ-44, специально изготовленный для определения влажности почвы и других методов, позволяет своевременно привести землю в порядок. В результате фермер получит хороший урожай плодовых, овощных культур.

Источник

Объемная влажность почвы это

ГОСТ Р 53764-2009
(ИСО 11461:2001)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Определение содержания почвенной влаги в виде объемной доли с применением трубок для отбора пробы грунта. Гравиметрический метод

Soil quality. Determination of soil water content as a volume fraction using coring sleeves. Gravimetric method

Дата введения 2011-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Государственным научным учреждением «Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им.Д.Н.Прянишникова» на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 25 «Качество почв и грунтов»

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 11461:2001* «Качество почвы. Определение содержания почвенной влаги в виде объемной доли с применением трубок для отбора пробы грунта. Гравиметрический метод» (ISO 11461:2001 «Soil quality — Determination of soil water content as a volume fraction using coring sleeves — Gravimetric method», MOD).

________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

При этом дополнительные положения и требования, включенные в текст стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей национальной стандартизации, выделены курсивом*

________________
* В оригинале обозначения и номера стандартов и нормативных документов по тексту документа приводятся обычным шрифтом, за исключением отмеченного в разделе «Предисловие» знаком «**». — Примечание изготовителя базы данных.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации»**. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает гравиметрический метод определения объемной доли почвенной влаги.

Метод применим для ненабухающих и непросадочных почв всех типов, в которых можно использовать пробоотборные трубки. Он непригоден для почв, в которых камни, твердые корни или другие факторы мешают отбору почвенных кернов. Метод используется в качестве стандартного (арбитражного) метода для градуировки косвенных методов определения влажности.

Примечание — Определение влажности в виде массовой доли почвенной влаги описано в [1].

2 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2.1 объемная доля влаги : Отношение объема влаги, испаряющейся из почвы при высушивании до постоянной массы при температуре 105°С, к исходному общему объему пробы почвы ненарушенной структуры.

Примечание — Объемную долю влаги иногда называют объемной влажностью.

2.2 постоянная масса: Масса почвы, которая не изменяется между двумя последовательными взвешиваниями после высушивания в течение 4 ч более чем на 0,1% (в массовых долях) от последней определенной массы анализируемой пробы.

Примечание — Обычно высушивания в течение 16-24 ч достаточно для достижения постоянной массы, но почвы некоторых типов и большие или очень влажные пробы требуют более длительного времени высушивания.

3 Обозначения

— стандартное отклонение переменной ;

— стандартное отклонение ошибки определения переменной ;

— объемная доля влаги;

— плотность воды, кг/м .

4 Принцип

Пробы почвы известного объема высушивают до постоянной массы при температуре (105±5)°С. Разница между массами пробы до и после высушивания принимается равной содержанию влаги. Влажность рассчитывают в виде объемной доли почвенной влаги.

Примечание — Органическое вещество может окисляться при высушивании. Это не оказывает существенного влияния на определяемую влажность. Однако высушиванию при более низкой температуре, например при 60°С, могут соответствовать меньшие значения влажности. Поэтому не рекомендуется проводить высушивание при температурах ниже 105°С.

5 Аппаратура

5.1 Сушильный шкаф с принудительной вентиляцией, способный поддерживать температуру (105±5)°С. Разница температур между разными позициями в шкафу должна быть меньше чем ±5°С (подлежит поверке как испытательное оборудование).

Примечание — Работу сушильного шкафа можно проверить, измеряя температуру в центре пробы с помощью тонкой термопары во время или сразу после высушивания. Эти измерения должны выполняться на сухих пробах во избежание разницы в температурах, вызванной испарением влаги.

5.2 Эксикатор с активным осушителем.

5.3 Весы с точностью до 0,1%.

5.4 Пробоотборные трубки известного объема, закрывающиеся крышками известной массы, не пропускающими воду и пары для предотвращения испарения воды из пробы. Масса трубки с двумя хорошо подогнанными крышками должна быть известна до отбора пробы почвы.

Каждая трубка должна иметь острую режущую кромку или использоваться с патроном, имеющим острую режущую кромку. Объем каждой пробоотборной трубки должен превышать 20 см . Точные размеры пробоотборных трубок зависят от целей исследования.

5.5 Толкающая штанга для пробоотборных трубок.

5.6 Бюксы известной массы для работы с почвенными кернами в лаборатории.

6 Отбор проб в поле

6.1 Общие положения

Для прямого определения объемной массы влаги необходима проба известного объема, поэтому для отбора проб используют пробоотборные трубки.

Размер пробоотборных трубок и необходимое число проб зависят от целей исследования и от необходимости более точной характеристики почвы; следует учитывать размеры структурных элементов почвы и ее вариабельность по объемному весу.

Пробы следует отбирать, упаковывать, перевозить и хранить до анализа в условиях, исключающих изменение влажности с момента отбора проб.

6.2 Метод отбора проб

В полевых условиях пробы почвы отбирают, вдавливая в почву пробоотборные трубки (5.4) непосредственно или с использованием патрона. Должна быть отобрана проба ненарушенной структуры. Это условие обеспечивается осторожностью при введении трубки-пробоотборника в почву. Осторожно извлекают трубку, заполненную почвой, из земли. Убирают почву, выступающую из трубки с обоих концов, с помощью острого ножа. Уплотненные или неполные почвенные керны отбрасывают. Для отбора проб почвы с глубины можно использовать толкающую штангу (5.5). Закрывают оба конца трубки крышками. Для предотвращения испарения воды при транспортировании проб в лабораторию используют крышки, не пропускающие воду и пары (5.4).

7 Методика измерения

Примечание — При работе с загрязненными пробами почвы следует избегать контакта почвы с кожей и использовать вентиляцию и вытяжные шкафы в лаборатории во время высушивания.

7.1 Как можно скорее после отбора пробы определяют массу трубки с почвой, закрытой крышками, путем взвешивания (5.3).

7.2 Удаляют верхнюю крышку. Накрывают трубку бюксом известной массы (5.6 или аналогичным приспособлением). Переворачивают трубку, удаляют вторую крышку и проверяют, чтобы на крышке не осталось почвы. При необходимости добавляют эту почву к образцу в трубке. Помещают бюкс с трубкой с почвой, а также крышки в сушильный шкаф. Должны быть обеспечены условия, при которых температура в сушильном шкафу составляет 105°С, водные пары могут удаляться, а температуры в различных позициях шкафа не различаются более чем на 5°С. Оставляют пробу сушиться не менее чем на 16 ч.

7.3 Вынимают бюксы с трубками, заполненными почвой, из шкафа и помещают их в эксикатор (5.2) с осушителем для охлаждения. Определяют массу трубки, заполненной высушенной почвой с бюксом, взвешиванием.

7.4 Переносят почву в трубке с бюксом в сушильный шкаф еще на 4 ч и повторяют высушивание и взвешивание, пока разница между двумя последовательными взвешиваниями не станет меньше чем 0,1% массы, определенной в последний раз .

8 Представление результатов

Рассчитывают общую массу влажной почвы, трубки и бюкса , кг, по формуле

,

где — общая масса влажной почвы, трубки и крышек, кг;

— масса крышек, кг;

Объемную долю влаги рассчитывают по формуле

,

где — общая масса влажной почвы, трубки и бюкса, кг;

— общая масса сухой почвы, трубки и бюкса, кг;

— плотность воды при температуре почвы, кг/м ;

9 Точность и прецизионность

9.1 Общие положения

Основными факторами, которые могут влиять на измерение объемной доли влаги, являются отбор, транспортирование, лабораторный анализ, а также плотность воды.

На результаты измерения могут влиять уплотнение и нарушение структуры пробы. Эти изменения состояния пробы могут иметь место в ходе отбора проб в зависимости от различных факторов, включая сжимаемость почвы, наличие камней и остроту режущей кромки. Эти факторы могут приводить к появлению случайных и/или систематических погрешностей во времени и пространстве. Случайная составляющая погрешности измерения изменяется во времени и пространстве: . Неисключенные систематические погрешности также могут иметь место, и, при возможности, должна быть введена соответствующая поправка. Неопределенность этой поправки следует учитывать в форме окончательной неисключенной систематической погрешности: .

Изменение объема пробы из-за несовершенного отбора приводит к случайной погрешности .

Источник